• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.506-518
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• 2015

최근 우리 사회 전반에서 융복합의 개념이 새로운 가치 창출의 가능성으로 주목받게 되면서, 지식 통합에 대한 요구도 점차 확장되고 있다. 지식과 학문 분야에서 시대적 요구가 변화함에 따라 인재가 갖추어야 할 역량은 물론, 새로운 인재를 양성하기 위한 교육의 패러다임도 바뀌고 있는 것이다. 특히 이공계 대학에서는 전공 지식의 습득을 넘어, 종합적 사고력과 협동 학습 능력을 갖춘 인재 양성을 목표로 '학제 간 융복합 교육'이 확대 실시되고 있는 추세이다. 전공 지식과 현장 실무 능력을 강조함으로써 취업률을 높이는 것만이 아니라, 학생들에게 발견적 창의적 융합적 사고의 바탕이 되는 인문학적 교양과 세계관에 대한 이해를 제공하기 위해서이다. 그러나 현재 전공 및 교양 교육 차원에서 개설된 융합 교과목의 대부분은 타 학문 분야의 지식이나 이론을 소재나 화제로 활용함으로써, 단편적인 지식 습득 차원에 머무르는 경향이 강하다. 이에 본고에서는 과학기술 분야와 인문학 분야의 지식을 균형적으로 통합하여 종합적으로 사고함으로써, 지식 습득에서 한 단계 더 나아가 지식을 응용 재창조 할 수 있는 '융합형 교육 프로그램'을 구안(具案)하였다. 이 프로그램은 문화콘텐츠의 창조를 전제했을 때 유용한 '과학기술'과 '문화 원형'에 대한 이해를 제공하고, 습득된 지식을 가치 있는 결과물로 도출하기 위한 방법으로 '스토리텔링' 학습을 제안한다. 이를 통해 학습자는 과학 기술과 인문 분야를 융합할 수 있는 매개인 '과학문화콘텐츠'를 구성하기 위한 교육을 제공받게 된다. 이로써 전공 지식에 대한 탐구와 응용을 시도하는 가운데, 논리적 창의적 사고를 진작하게 될 것이다. 더불어 그간 과학과 인문학이라는 두 영역을 대상으로 한 '다학제적 교육'이 갖는 한계를 극복할 수 있으리라 본다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.78-83
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• 2020

21세기 현대 사회의 정보와 지식은 급속도로 변화하고 있다. 다양한 시각으로 창의적 및 비판적 능력으로 해결해 나갈 능력이 필요로 하다. 이러한 사회적인 변화에 따라 2011년 교육부가 창의 융합형 인재 육성을 위해 STEAM(Science Technology Engineering Art Music)이라는 융합 교육을 제시하였다. 그리하여 본 연구에서는 21세기에 알맞은 인재 양성을 위해 주도적으로 학습자들이 수업에 참여하는 PBL 모형을 기반으로 수업이 진행되었다. 과목은 세계 공용어로 자리매김한 영어 수업과 4차 산업혁명으로 인한 발전으로 거의 모든 분야에서 찾아볼 수 있는 과학 수업을 융합하여 실제 수업에 적용하였다. 학습자들을 대상으로 한 설문 조사 및 교사 관찰을 통해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 학습자들이 영어 교과 주제인 "Problem and Solution"을 정의할 수 있었으며 이를 바탕으로 과학교과 주제인 "Environment Pollution"의 문제점과 해결책을 얻기 위해 그룹 활동을 활발히 진행할 수 있었다. 이를 통해 학습에 대한 높은 이해력 (86%), 학습에 대한 높은 동기부여(100%), 자신감 향상(100%), 협동력 및 창의력 향상(100%)이라는 답변을 하였다. 본 연구를 통해 안타까운 점은 융합 교육에 대한 필요성과 효과성보다 여전히 정확한 답을 도출해야 하는 입시 교육으로 인해 활발히 진행되지 않는 점이 있다. 현시대에 알맞은 인재 양성을 위해 더욱 활발히 연구되어 다양한 교육 현장에 적용이 되어야 한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제26권5호
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• pp.665-673
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• 1999

본 논문에서는 웹 정보검색을 위한 신경망 기반 멀티 에이전트 시스템을 제안한다. 제안된 시스템에서 각 에이전트는 신경망 메카니즘을 이용하여 사용자의 관련도 피드백으로부터 환경을 학습하고 사용자가 원하는 정보를 제공하는 자원을 찾아내어 효율적으로 웹 정보를 검색한다. 먼저 신경망 기반 웹 정보 검색 에이전트를 제시하고 단일 에이전트 기법을 사용할 경우의 문제점을 분석한다. 이를 기반으로 하여 멀티 에이전트 웹 정보 검색 시스템을 정의하고 사용자로부터 정보 검색 지식을 습득하기위한 훈련절차를 기술하며 협동적 정보 검색에 대해 설명한다. 마지막으로 제안된 시스템의 성능을 정형적으로 분석하고 실험을 통하여 기존의 검색 서비스와 비교 평가한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권7호
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• pp.399-412
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• 2006

서버들이 서로 다른 데이타를 저장하고 있는 협동성 캐슁을 사용하는 클러스터링 기반의 무선 인터넷 프록시 서버에서는 Hot-Spot 혹은 임의의 입력 요청 패턴이 발생하면 일부 서버만 과부하가 되어 전체적인 성능이 떨어지는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 기존 클러스터링이 가지는 Hot-Spot 및 임의의 입력 요청 패턴을 반영하지 못하는 문제점을 해결하기 위해 새로운 자체 학습 기반의 적응적 클러스터링 기법을 제안한다. 제안된 방법에서는 요청을 처리하는 일부 서버들이 과부하가 되면 해당 요청을 다른 서버들로 재 분산한다. 이러한 재 분산은 자체 학습 알고리즘에 의해 수행되고, 다양한 입력 패턴 혹은 서로 다른 성능의 서버들을 가지는 클러스터에도 적용이 가능하다 제안된 방법들은 16대의 컴퓨터와 부하 분산기를 가지고 클러스터링 환경에서 실험되었고, 실험 결과는 기존 방법들에 비해 54.62% 성능이 향상되었음을 보여준다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제25권spc5호
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• pp.582-590
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• 2007

본 연구에서는 2006년 국제 청소년 물리 토너먼트 대회에 참가한 과학 영재들의 활동을 창의성의 사회적 측면에서 분석하였다. 이를 위해 창의성의 체계 모형과 그 활동 과정이 얼마나 유사한지 분석하였다. 과학 학습에서 협동과 토론으로 문제를 해결하는 과정의 사회적 특성을 분석함으로써 그것의 교육적 시사점을 찾고자 하였다. 분석 결과, 과학 영재들이 대회를 준비하는 과정에서 주변의 다른 동료 학생들과 교사는 물론 그 과정에서 형성되는 문화와 지속적 상호 작용을 하였다. 또한 대회에서 심사자가 발표, 반론, 평가의 과정에 근거해 평가하는 것 역시 모형에서 새로운 지식을 평가하는 과정과 유사했다. 학생들이 협동하여 문제를 해결하고, 그 결과를 토론으로 겨루는 형식은 창의성의 사회적 특성을 잘 반영한 것이라고 볼 수 있다. 이와 같은 대회가 계속 확산됨에 따라 초등학교 영재 학생들의 창의성 증진을 위해서 사회적인 측면에서 이를 길러줄 수 있는 기회와 교육에 대한 연구가 계속 이루어져야 할 것이다.

• 새물리
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• 제68권12호
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• pp.1356-1363
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• 2018

본 연구의 목적은 과학고등학교 학생들을 대상으로 '양자점 용액의 발광'을 주제로 하는 융합적 STEM(Science, Technology, Engineering and Mathematics) 프로젝트를 수행하게 했을 때 학생들이 어떤 창의성과 어떤 과학적 태도를 보이는지를 조사하는 것이었다. 이를 위해 STEM 프로젝트를 수행하고자 원하는 과학고등학교 2학년생 3명을 한 팀이 되도록 구성하였으며, 이들은 과학고등학교 수준 이상의 과학기술을 공부하기를 원하는 학생들이었다. 이들은 양자점 용액과 관련된 물리적 성질을 탐구하는 것으로부터 시작하여 점차 그들의 생각을 확장해 나가면서 공학, 기술, 수학을 통합해 나갔다. 그 과정에서 학생들은 과학적 문제해결력을 보였고, 아울러 협동심, 인내, 성취에 대한 만족감과 같은 과학적 태도를 나타냈다.

• 대한화학회지
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• 제45권5호
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• pp.491-499
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• 2001

본 연구에서는 제6차 교육과정에 의거하여 개발되어 현재 고등학교에서 사용중인 화학 I교과서에서 과학-기술-사회(Science, Technology and Society, 이하 STS) 내용 및 활동 유형, 제시 방식 등을 검토하고, 이 결과을 외국의 대표적인 고등학생용 STS 자료를 분석 한 결과와 비교하여, 장차 제7차 교육과정에 의거하여 개발될 고등학교 화학 I교과서에서 적절한 STS 내용 및 구성 방식을 제시하였다. 본 연구에서는 현행 고등학교 화학 I교과서 중 임의로 5종을 선택하여 STS내용, STS 교수 학습 활동 유형, STS 내용 제시 양식, STS 내용의 포함 정도를 기준으로 하여 분석하였다. 그리고, 외국의 STS 프로그램 중에서 Chemistry in the Community, Science and Technology in Society, Chemistry; The Salter's Approach를 선택하여 구성 방식의 특징, 교재에서 다루고 있는 학습 주제 및 우리 나라 화학 I교육과정과의 관련성을 분석하였다. 연구결과에서 학습 내용적인 살펴보면, 제 6차 교육과정에 의거하여 개발된 화학 I교과서에서는 주로 '사회적 문제','과학의 응용성', '과학의 다차원성'만 다루고 있고, '과학에 관련된 직업에 대한 인식'과 '실제 문제에 대한 협동 작업'과 관련된 내용은 전혀 없으므로 다양한 측면의 STS 내용을 다루고 있지 않다고 볼 수 있었다. 반면, 외국 교재에서는 과학${\cdot}$기술과 관련된 직업을 소개하는 난이 독립적으로 되어 있거나 실제로 의사 결정을 해야 하는 내용 등 다양한 내용을 다루고 있었다. 활동 유형을 살펴보면, 지역에 대한 사례 조사, 역할 놀이, 다양한 의사 결정 활동 등 다양한 학생 활동을 제시하고 있는 외국 STS 교재에 비하여 우리나라 화학 I교과서는 설명 위주였으며, 조사와 토론 활동이 대부분이므로, 학생 활동이 상당히 빈약하다고 볼 수 있었다. 그러나, 중학교 과학 교과서에 비하여 STS 내용 포함 비율은 높아졌으며, 책마다 STS에 대하여 따로 소개하고 있어서 우리 나라의 화학 교과서가 STS적인 성격을 띠려고 시도하고 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과들을 바탕으로 하여, 우리 나라 제 7차 교육과정에 의거한 화학 I교과서에서의 STS 내용 및 구성 방식을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권5호
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• pp.835-846
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• 2017

본 연구에서는 중학교 과학영재들의 성별과 재능영역에 따른 공학 설계 과정에 대한 인식을 조사하였다. 공학 설계 과정에 대한 인식 조사 도구는 문제 정의 능력, 정보 수집 및 활용 능력, 아이디어 도출 능력, 탐구 수행 능력, 협업능력(의사소통, 협동, 리더십) 등의 총 5개 영역으로 구성되어 있으며, 리커르트 5점 척도로 설문에 응답하도록 하였다. 연구 대상으로는 총 102명(남자 69명, 여자 33명)의 중학교 과학영재들이 설문 조사에 참여하였으며, 성별과 재능영역(물리학, 생명과학, 소프트웨어, 수학, 천문지질, 화학)에 따라 비교 분석하였다. 과학영재들은 자신의 공학 설계 과정에 대해 높은 수준의 인식을 갖고 있었다. 따라서 과학 영재들의 성별과 재능영역에 따라 관심분야의 영재성이 충분히 발휘될 수 있도록 공학 설계 과정을 반영한 맞춤형 영재 교육 프로그램의 개발이 필요하다. 또한 과학영재들의 실제적인 요구를 충분히 반영하여 과학 영재를 위한 공학 설계 프로그램의 교수 학습 방법 및 전략이 수립되어야 할 것이다.

• 영재교육연구
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• 제25권5호
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• pp.697-709
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• 2015

본 연구의 주요 목적은 초등과학영재교육에서 활용할 수 있는 원격천문대 시스템을 구축한 후, 이를 활용한 천체관측 교육 프로그램을 개발하고, 초등과학영재에게 적용하여 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이와 같은 연구 목적을 달성하기 위해 경기도 소재 A초등학교와 B초등학교 5학년 과학영재학생 35명을 대상으로 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램을 적용하여 과학탐구능력과 과학적 태도 검사를 실시하였다. 교육 프로그램을 적용해본 결과 과학탐구능력의 하위 요소 중 기초탐구능력과 통합탐구능력 모두에서 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 기초탐구능력과 통합탐구능력을 종합한 과학탐구능력에서도 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램이 초등과학영재의 과학적 태도에 미치는 영향 역시 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 하위요소로는 개방성, 협동성, 끈기성, 창의성에서는 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났으나 호기심, 비판성, 자진성에서는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램은 기존의 지구 외부 세계와 학습자가 분리된 채 이루어진 천문교육을 스마트 인프라의 적용을 통해 참여와 공유, 융합을 구현하여 학습자의 역량을 강화시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 융합보안논문지
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• 제16권3_1호
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• pp.27-35
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• 2016

미국이 추진하고 있는 제3차 국방과학기술 상쇄전략에 대하여 그 출현 배경, 상쇄전략에 의하여 추진되는 국방과학기술 분야, 그리고 시사점을 분석하였다. 중국과 소련은 지난 수년간 군사력 현대화를 추진하여 왔으며, 미국과 국방과학기술의 여러 분야에서 수준 격차를 줄여 왔다. 미국은 과거에 누렸던 압도적인 국방과학기술의 우세성이 더 이상 보장받을 수 없다고 판단하고, 경쟁국가와 국방과학기술의 간격을 다시 벌릴 수 있는 제3차 상쇄전략을 추진하게 되었다. 핵심적으로 구상하고 있는 국방과학기술 분야는 인공지능을 응용한 학습기계 기술, 인간과 기계의 협동, 인간과 기계의 전투팀 구성, 로봇, 자율무기 등이다. 제3차 상쇄전략은 상대방 국가가 확보하기 어려운 분야이여야 하고, 중국과 군비경쟁으로 발전되지 말아야 하며, 우방국들과 갈등도 발생하지 않도록 관리되어야 할 것이다. 민간영역의 신기술이 국방영역으로 순조롭게 유입되도록 미 국방획득체계의 개선도 과제이다. 한국도 국방과학기술 분야에 대하여 스마트한 연구개발 전략 수립이 필요하다. 한국은 장차 미국의 3차 상쇄전략 기술 분야 중에서 상호 협력할 수 있는 국방과학기술을 검토하는 것도 요구된다.